У нас уже 21989 рефератов, курсовых и дипломных работ
Заказать диплом, курсовую, диссертацию


Быстрый переход к готовым работам

Мнение посетителей:

Понравилось
Не понравилось





Книга жалоб
и предложений

 





Название Эколого—географические основы селекции древесный видов для лесомелиорации степнык ландшафтов
Количество страниц 168
ВУЗ МГИУ
Год сдачи 2010
Бесплатно Скачать 24369.doc 
Содержание Содержание
Введение...4

1. Естественно-исторические условия района исследований...8

1.1. Агролесомелиоративное районироание...8

1.2. Территория, географические и административные границы...11

1.3. Агроклиматическое районирование...13

1.4. Рельеф, геология и гидрология...17

1.5. Почвенный покров...20

1.6. Растительность...22

1.7. История и состояние агролесомелиоративных работ...24

2. Теоретические принципы создания устойчивых защитных лесных насаждений в аридном регионе...33

2.1. Особенности развития древесных видов в засушливых условиях.. .33

2.2. Ассортимент деревьев и кустарников для лесоразведения в засушливых условиях...38

2.3. Селекционно-генетические методы создания устойчивых лесомелиоративных насаждений...41

3. Программа, методика и объекты исследований...50

3.1. Программа и методика исследований...50

3.2. Объекты исследований...56

4. Результаты селекции деревьев и кустарников для лесомелиорации степных ландшафтов...61

4.1. Принципы отбора древесных видов для лесомелиорации аридных территорий...61

4.2. Семеноводство основных древесных видов для повышения эффективности защитного лесоразведения (дуба, сосны, ильмовых, робинии, гледичии)...62

4.3. Отбор и оценка естественных и искусственных популяций кустарниковых видов...102

5. Размножение селекционного материала для создания селекционных объектов и устойчивых защитных лесных насаждений...130

5.1. Семенное размножение отселектированного материала...130

5.2. Вегетативное размножение выделенного генофонда...133

6. Создание постоянной лесосеменной базы в Республике Калмыкия... 145

6.1. Технология закладки и эксплуатация лесосеменных плантаций в аридной зоне...146

6.2. Приёмы повышения урожая и качества семян на объектах лесосеменной базы...148

6.3. Создание селекционных научно-производственных объектов для

лесомелиоративных целей...154

7. Эффективность селекции древесных видов для лесомелиорации аридных экосистем...168

Выводы

Рекомендации производству

Список литературы

Приложения



Введение



Введение

Юго-восточный регион Европейской территории России (ЮВ ЕТР), включающий республику Калмыкия расположен в сухостепной и полупустынной природных зонах, где процессы опустынивания к концу XX века охватили крупные территории. Снижение антропогенного пресса возможно только при условии рационального природопользования, на основе адаптивного земледелия. Противодействовать негативным явлениям возможно с помощью комплекса биолого-мелиоративных мероприятий, основой которых служит лесомелиорация. Следовательно, защитное лесоразведение следует рассматривать как важное звено экологической стратегии для сохранения и приумножения природно-ресурсных богатств государства /128/.

Многолетний опыт лесоразведения в Калмыцких степях свидетельствует, что создать долговечные лесные насаждения на зональных почвах в условиях равнинного и возвышенного рельефа очень сложно. Основными причинами усыхания защитных лесных насаждений (ЗЛН) являются засоленность почв, недостаток влаги, континентальность климата. Однако, до настоящего времени сохранились памятники оазисного лесоразведения конца XIX века в балках Тингута, Элистинская, Аршань-Зельменская, в районе п. Плодовитое и др. с широким ассортиментом ценных лесообразующих пород (дуба, ясеня, робинии и др.).

Следовательно, тепловые ресурсы района позволяют выращивать богатый ассортимент древесных видов на ограниченных площадях с дополнительным увлажнением за счёт перераспределения поверхностного стока или грунтовых вод.

Многолетний опыт ВНИАЛМИ /101/ свидетельствует, что повысить долговечность ЗЛН в экстремальных условиях возможно на основе селекционно-генетических методов, которые предполагают создание постоянной лесосеменной базы (ПЛСБ).

Вопросом селекции и ассортимента деревьев и кустарников в Калмыкии

5

не уделялось должного внимания, что явилось следствием раннего усыхания искусственных насаждений.

В связи с изложенным особую актуальность представляет проблема создания жизнеспособных, долговечных ЗЛН из надёжного ассортимента деревьев и кустарников, улучшенного на основе селекционно-генетических принципов.

До настоящего времени в засушливом регионе отсутствует единая методология отбора исходного материала главных древесных пород за пределами их ареалов в искусственных насаждениях, ас интродуцированными видами методы селекционного семеноводства не применялись.

Актуальна для республики и проблема районирования семенного материала из других регионов страны при искусственном лесоразведении, которое разрабатывается на основе исследований географических культур древесных видов с учётом их происхождения.

Практическим завершением селекционно-семеноводческой работы в республике является создание семеноводческого комплекса (CGK), лесосеменных плантаций (ЛСП). Отсутствие опыта закладки ЛСП в экстремальных условиях требует разработки технологии приёмов их создания и эксплуатации.

Цель исследований заключается в разработке ассортимента древесных видов для степных ландшафтов с учётом лесопригодности почв; принципов и стратегии селекционных работ для лесомелиорации в аридных условиях; методики отбора и оценки генофонда; технологии создания селекционных объектов; научно обоснованного использования генофонда инорайонного происхождения с учётом географического и экологического его районирования; гарантированного размножения селекционного материала.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: - изучить рост, состояние и долговечность ЗЛН в различных экологических условиях аридного региона;

6

- выбрать оптимальное направление селекции перспективных видов в разных природных зонах засушливого региона;

- освоить методику выделения и оценки генофонда продуцирующего элитный семенной материал;

- разработать практические рекомендации и программу создания селекционных объектов (архивных, маточных, семенных насаждений) и защитных лесных насаждений в регионе;

- определить экономический эффект создания ЗЛН на селекционно-генетической основе.

Научной новизной обладают следующие выносимые на защиту положения и разработки:

1. Ассортимент деревьев и кустарников, адаптированных для лесомелиоративных насаждений засушливого региона;

2. Региональные принципы отбора и оценки генофонда для создания селекционных объектов и ЗЛН в разных природных условиях;

3. Разработка рабочей программы создания селекционного центра и селекционно-семеноводческого комплекса для перевода защитного лесоразведения в регионе на селекционную основу;

4. Перспективы использования селекционного материала из других регионов.

Практическая значимость результатов исследования заключается в реализации теоретических разработок через создание селекционных объектов и нового поколения лесных насаждений, выращенных на селекционно-генетической основе из надёжного ассортимента деревьев и кустарников с учётом их адаптивных возможностей.

Результаты исследований использованы предприятиями лесного хозяйства при создании селекционного центра в республике Калмыкия семеноводческого комплекса на площади 106 га, а также при разработке «Руководства по селекционному семеноводству древесных видов для

7

защитного лесоразведения в аридных условиях европейской территории России»/148/.

Технологические приёмы закладки и эксплуатации ЛСП разного генетического уровня в ССК включают стимулирование плодоношения древесных видов.

Исследования географических культур дуба инорайонного происхождения позволили выделить из них наиболее перспективные для использования, при отсутствии плодоношения собственных насаждений.

Апробация работы: материалы диссертационной работы представлялись и обсуждались на научных конференциях, совещаниях и симпозиумах:

- на международном (Волгоград 2001, Камышин 2003);

- на республиканских, областных конференциях и совещаниях (Волгоград, 1999, 2000; Элиста, 2001, 2003), а также ежегодно докладывались на научно-технических советах ВНИАЛМИ.

По материалам диссертации опубликовано 4 научные работы.

Исследования выполнены автором в 1998-2004 гг. в период работы лаборантом Калмыцкого государственного университета, младшим научным сотрудником Калмыцкой НИЛОС, ведущим специалистом Селекционного центра Республики Калмыкия и обучения в заочной аспирантуре Всероссийского НИИ агролесомелиорации под руководством кандидата сельскохозяйственных наук Крючкова С.Н. Большую методическую и практическую помощь в написании работы оказали директор «ССЦ РК» Цембелева У.Н., сотрудники отдела биологии ВНИАЛМИ: кандидаты с.-х. наук Архангельская Г.П., Жукова О.И., Подковыров И.Ю., которым автор выражает особую благодарность.

1. ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Агролесомелиоративное районирование.

ЮВ ЕТР включает 4 экономических района и 18 субъектов федерации. Район занимает огромную территорию, вытянутую в меридиальном направлении до 1500 км (от 48° 081 до 56° 391 северной широты). В широтном Ш направлении максимальная его протяженность 850 км (от 41° II1 до 54° 18 восточной долготы). В соответствии с районированием земельного фонда бывшего СССР, выделены природно-сельскохозяйственные провинции и округа, используемые при планировании и ведении сельскохозяйственного производства. Границы между ними проходят с учётом границ административных районов. Это районирование использовалось при разработке программы действий по борьбе с опустыниванием, в том числе лесомелиоративных мероприятий.

Агролесомелиоративное районирование (АЛМР) разработано коллективом авторов ВНИАЛМИ в 1991г. и имело целью деление сельскохозяйственных территорий бывшего СССР на однотипные по природно-климатическим лесорастительным условиям* районы, нуждающиеся в агролесомелиоративных мероприятиях: Оно основано, на разработанном физико-почвенно-географическом, агроклиматическом, природно-

сельскохозяйственном районированиях территории бывшего СССР.

¦^ Основным принципом АЛМР является типология лесорастительных

условий, которая может характеризовать в равной мере облесённые, лесные и исконно безлесные территории. Для практики наиболее удобно и доступно использовать показатель лесопригодности почв.

Высшей единицей АЛМР является агролесомелиоративная природная зона, характеризующаяся определённым балансом тепла и влаги, Определяющая формирование запасных и интразональных типов почв. На территории России выделено 7 природных зон. ЮВ ЕТР в свою очередь

9

(> включает 4 природные зоны: степную сухостепную, полупустынную,

пустынную.

Агролесомелиоративная провинция - часть зоны, характеризующаяся специфическими, гидротермическими, почвенными, лесорастителъными условиями, особенностями флористического состава древесных и кустарниковых видов.

^ Агролесомелиоративный район - часть провинции, характеризующийся

», определёнными геоморфологическими, гидрологическими условиями,

почвообразующими породами, соответствующим почвенным покровом,

которые обуславливают лесорастительные условия, технологию создания и

выращивания лесомелиоративных насаждений.

Для обоснования выделения АЛМР приняты следующие районообразующие факторы: однородность природной зональности; годовая сумма осадков (разница смежных средних показателей 100 мм); среднегодовая

т

^ температура воздуха (разница соответственно 3°С); лесистость и разница по

защитной лесистости 3°; потребность в ЗЛН, их назначении (тип); группа лесопригодности почв (разница по числу и площадям групп не менее 25%); ассортимент древесно-кустарниковых пород (разница по составу не менее 15%).

Для удобства использования АЛМР границы между ними приурочены к границам административных районов.

Агролесомелиоративные районы приводятся на рис. 1, а их ¦^ административный состав в приложении 1.

По почвенно-климатическим условиям регион находится в степной, сухостепной и полупустынной зонах европейской части страны. В степной части региона основными почвами являются южные и предкавказские чернозёмы; в сухостепной - каштановые, тёмно-каштановые и редко южные чернозёмы; в полупустынной - светло-каштановые и бурые. Регион характеризуется комплексом неблагоприятных условий для ведения сельского хозяйства: засоленность и солонцеватость почв, малое количество осадков,

10

+а*

Рис. 1 Агролесомалиоративные районы аридного региона ЕТР

10 -Предкавказский степной

10.1 -Приазовский

10.2-Северо-Предкавказский

11 - Волго-Донской степной

12 - Заволжский степной

15 -Терско-Кумской сухостепной

16 -Волго-Донской сухостепной

17 - Волго-Уральский сухостепной 19 - Ергенинско-Сарпинский полупстынный

20- Волго-Уральский полупустынный

21 - Черноземельско-Прикаспийский

пустынный

26 — Кавказская горная область

11

частое повторение засушливых лет, низкие температуры зимой при неустойчивом снежном покрове, ветровая и водная эрозия почв и т.д. В регионе отсутствует естественная древесная растительность на равнинных и возвышенных элементах рельефа.

Комплекс этих неблагоприятных факторов вызвал массовую гибель сельскохозяйственных, подовых культур, а также ЗЛН. Поэтому работники лесного хозяйства и ученые вынуждены менять тактику ведения хозяйства и агротехнику выращивания искусственных насаждений. Лесистость региона остаётся низкой. Требуются большие объёмы работ по лесомелиоративному обустройству сельскохозяйственных угодий.

Засухи наносят огромный вред сельскому хозяйству и ухудшают условия жизни населения. За последние 100 лет в Нижнем Поволжье повторяемость засух средней и высокой интенсивности составила 50%. К наиболее жестким относятся засухи 1906, 1921, 1957, 1969, 1972, 1975, 1998, 2002 гг. По прогнозным данным, в связи с вековыми климатическими циклами в ближайшие 30-40 лет количество осадков будет снижаться, увеличится повторяемость засух, активизируются ветроэрозионные процессы.

Практически вся площадь района исследований имеет отношение среднегодового уровня осадков к потенциальной эвапотранспирации (Р/РЕТ) ниже 0,65. Индекс аридности свидетельствует, что регион располагается в аридной зоне (рис. 2).

1.2. Территория, географические и административные границы.

Республика Калмыкия расположена в северо-западной части Прикаспийской низменности, в зоне полупустынных степей. Общая её площадь 74,2 тыс. км2. Наибольшая протяженность с запада на восток 423 км и с севера на юг 488 км. G юга ограничена Кумо-Маныческой впадиной; западная граница проходит по склонам Ергенинской возвышенности, северная и восточная -параллельно реке Волге. На юго- востоке омывается Каспийским морем.

12

Рис. 2 Карта аридности климата (по иЫЕР):зоны аридности: 1 - аридная (0,05<Р/РЕТ<0,20), 2 - семиаридная (0,20< Р/РЕТ <0,50), 3 - сухая субгумидная (0,50< Р/РЕТ <0,65), 4- слабозасушливая субгумидная (0,65< Р/РЕТ ).

13

Район исследований находится в пределах самых высоких местоположений. Ергенинская возвышенность представляет собой продолжение Приволжской возвышенности до долины Восточного Маныча. Это платообразное поднятие длиной около 400 км между 44° и 45° восточной долготы и 45°,301 и 48°,301 северной широты. Северная часть Ергеней расположена в Волгоградской области, средние и южные Ергени - в пределах Калмыкии.

В административном отношении территория включает 13 районов. 1.3. Агроклиматическое районирование.

Географическое положение республики в южных широтах обеспечивает получение большого количества тепла, достаточного для произрастания древесных и культурных растений. Лимитирующим фактором создания и выращивания древесных и сельскохозяйственных видов является влага. Поэтому показатель увлажненности отдельных частей республики должен быть положен в основу районирования республики на агроклиматической основе. Авторы "Агроклиматического справочника по Калмыцкой АСОР" /// в качестве критерия увлажнённости приняли гидротермический коэффициент (ГТК), который характеризует степень недостатка или избытка влаги относительно имеющихся тепловых ресурсов и определяется, как отношение суммы осадков за период со среднесуточной температурой воздуха выше 10° к сумме температур за тот же период, уменьшенной в 10 раз. В соответствии с распределением ГТК выделено четыре климатических района: 1 - район неустойчивого увлажнения, ГТК - 0,7 - 0,8 ; 2 - засушливый, ГТК - 0,5 - 0,7 ; 3 -сухой, ГТК - 0,3 - 0,5 и 4 - крайне сухой, ГТК меньше 0,3.

В зависимости от изменения термического режима в отдельных районах выделены подрайоны. Выделение последних произведено по суммам средних суточных температур за период с температурой выше 10° по градациям через 200 . В результате выделены следующие подрайоны: а - умеренно жаркий, 3000 - 3200°; б - жаркий, 3200 - 3400° ; г - знойный, более 3600°.

С.А. Крывда/58/, анализируя агроклиматическое районирование

14

" республики, выделил восемь районов, назвав их лесоклиматическими районами:

Западный, Предманыческий, Ергенинский с подрайонами, Западно-Предергенинский, Средне-Ергенинский, Южно-Ергенинский, Приманыческии, Присарпинский, Черноземельский, Приволжский, Прикаспийский. Для условного разделения районов автор использовал сумму годовых осадков, гидротермический коэффициент, сумму температур за вегетационный период, коэффициент увлажнённости Г.Н.ВысоЦкого и почвенный покров. Выделение . районов было произведено весьма условно, границы их не уточнены.

СЯ.Краевой /50,51/, рассматривая климатические условия района Аршань-Зельменьского стационара АН СССР (РАН), выделяет на основании анализа метеоданных девяти станции климатический район "Средние Ергени". Основой для выделения района послужили данные по минимальной относительной влажности воздуха на Ергенях.

Для практических целей агрономы и лесоводы республики используют •>; деление на три района: Западный, Центральный и Восточный, так как

дробление территории, на незначительные подрайоны не всегда может быть оценено четкими критериями /87/.

Вместе с тем, большинство исследователей признает, что Ергенинская возвышенность в пределах Калмыкии по данным увлажнённости, термическому режиму может быть разделена на два подрайона - Средние и;Южные Ергени.

Вполне очевидно, что линия равного значения гидротермического коэффициента 0,5 проходит по восточному склону Ергеней. Изоксеры "' минимальных значений относительной влажности воздуха 5-6% и 10-12%, четко

отграничивают Средние Ергени от Южных и последние от долины реки Маныч. Термический режим в пределах района* исследований, в общем, однообразен. Сумма среднесуточных температур за дни вегетационного периода с температурой выше +10° составляет 3400° и значительно варьирует к, северу и югу района.

Все это позволяет выделить район вокруг г. Элиста, как климатический подрайон "юг Ергеней". Северная его граница проходит примерно по 47

'#7

15

параллели (с. Кегульта), восточная по склонам Ергеней (до с. Улан-Эрге), южная по южным обрывам (Хамурам) к Кумо-Маныческой впадине и западная по границе Приютненского и Яшалтинского районов республики и Ремонтненского района Ростовской области.

Совокупность важнейших элементов климата характеризует его как резко засушливый, очень жаркий континентальный, где испарение в несколько раз превышает количество осадков. Засушливость климата обуславливается недостаточным количеством как летних (190-225 мм), так и зимних (100-125 мм) осадков, сухостью воздуха и высокими температурами в период вегетации. Для района характерны резкие колебания сезонных, месячных и суточных температур. Абсолютная годовая амплитуда температуры воздуха достигает 80°.

За год суммарный приток солнечной радиации составляет 115 ккал/см", поглощенная радиация находится в пределе 82 ккал/см . Максимум радиационного баланса приходится на июнь (до 8 ккал/см2), минимум - на январь (-1 ккал/см). Подобный радиационный баланс способствует в теплое время года нагреванию и иссушению поверхности почвы, а зимой ведет к охлаждению проходящих воздушных масс.

Средняя годовая температура воздуха колеблется от +8° на севере района до +9° на юге.

Абсолютный годовой максимум температуры варьирует от +42° на севере до +45° на юго-востоке, абсолютный годовой минимум от -30° до -34°. Средняя месячная температура воздуха в январе составляет от -5,5° на юге до -7,5 на севере, в июле она составляет +24°. За вегетационный период средние месячные температуры интенсивно возрастают с мая (22°-23°), достигая своего максимумам июле - августе.

Продолжительность безморозного периода на юге Ергеней 170-185 дней.

Средняя дата последнего заморозка - 18 апреля, самая ранняя - 24 марта, самая поздняя - 10 мая. Средняя дата первого заморозка осенью - 13 октября, самая ранняя - 17 сентября, поздняя - 22 ноября.

16

' Температура почвы до глубины 3 см в июне - сентябре составляет 16°-

24°. Это ведет к интенсивному испарению влаги, что приводит почву в состояние физиологической сухости.

Средняя глубина промерзания почвы на участках целинной степи с 9 см в начале декабря до 20 -25 см в феврале. Абсолютная максимальная глубина промерзания до 76 см, средняя многолетняя 36 см.

_. Анализ термического режима воздуха и почвы свидетельствует, что тепла,

v в течении вегетационного периода, вполне достаточно для произрастания

многих древесных видов.

Вместе с тем, высокие температуры воздуха и почвы летом ведут к интенсивному испарению влаги и повышенной транспирации её из растений, что при её дефиците в почве может приводить к ослаблению насаждений.

Среднее годовое количество осадков не превышает 300-350 мм. Для

района г. Элиста оно составляет 349 мм. В теплый период (апрель-октябрь)

^ выпадает в два раза больше осадков, чем в холодный. Они носят ливневый

характер. Испарение с открытой водной поверхности достигает 1100-1400 мм,

увеличиваясь в отдельные годы до 1500-1700 мм.

Из наиболее засушливых периодов являются 1946-1951 гг., когда количество осадков не превышало в течение шести лет 290 мм. Засухи повторялись в 1956, 1972, 1975, 1986 гг. В среднем за каждые пять лет случается один - два года очень засушливых.

Таким образом, общее количество атмосферных осадков на юге Ергеней *; значительно ниже общепринятой минимальной величины для естественного

произрастания леса (400 мм).

Для района характерна очень низкая влажность воздуха в течение весенне-летне-осеннего периода. Уже весной засушливые дни с относительной

влажностью ниже 30% составляют в апреле 4, в мае 11. Летом количество таких дней резко возрастает (в июне 13, июле 14, августе 16).

Среднее число дней с суховеями ежегодно составляет 100,7.

Преобладающими являются восточные и юго-восточные ветры. Среднее

17

) количество дней с сильным ветром составляет 36 за год.

Среднегодовое количество дней с пыльными бурями 9,8, они приурочены к периоду с апреля по сентябрь.

Около 25% зим имеют неустойчивый снежный покров с оттепелями.

Высота снежного покрова в среднем равна 10 см, наибольшая 17 см.

Средняя продолжительность снеготаяния в районе составляет 7 дней. Самая ранняя дата начала снеготаяния 24 января, самая поздняя 1 апреля.

Наличие сильных метелистых ветров зимой и значительный перенос снега из открытой степи создаёт возможность урегулирования его отложения в системах лесных насаждений и использование запасов влаги, которая содержится в нём, для дополнительного увлажнения.

В годы наших исследований на территории республики сложилась

погодная обстановка отражающая, как экстремальные так и относительно

мягкие климатические показатели, в основном отражающие типичную

Ш\ ситуацию для возделывания сельскохозяйственных культур и выращивания

; ЗЛН. В основном показатели были близки к средним многолетним, однако

отметим отсутствие экстремально холодных зим: (минимальные температуры

зимних месяцев были намного выше средних многолетних, а максимальные

температуры в летний период во все годы исследований превышали средне

многолетние) (рис. 3, 4), (прил.2). Следовательно, период исследований можно

назвать достаточно засушливым с умеренно холодными зимами.

1.4. Рельеф, геология и гидрология.

^ Высота поднятия Ергеней над уровнем моря на севере республики

достигает высотных отметок 100-120 м, на юге (мыс Чолун-Хамур) 218 м. Ергенинская возвышенность имеет пологий западный склон, плавно переходящий в придонские степи, и круто обрывающийся восточный, к Прикаспийской низменности. Рельеф центральной части возвышенности характеризуется широким развитием разветвлённых крутостенных оврагов и широких балок с пологими задернёнными склонами. Юг Ергеней рассекают в



Список литературы
Цена, в рублях:

(при оплате в другой валюте, пересчет по курсу центрального банка на день оплаты)		 1425
Скачать бесплатно 24369.doc 





Найти готовую работу


ЗАКАЗАТЬ

Обратная связь:


Связаться

Доставка любой диссертации из России и Украины

Вход для партнеров

Регистрация

Восстановить доступ

Материал для курсовых и дипломных работ


Ссылки:

Выполнение и продажа диссертаций, бесплатный каталог статей и авторефератов

Счетчики:

Besucherzahler
счетчик посещений

© 2006-2024. Все права защищены.
Выполнение уникальных качественных работ - от эссе и реферата до диссертации. Заказ готовых, сдававшихся ранее работ.